機械故障威脅美最新氣象衛星—新聞—科學網

2020-12-05 科學網

 

本報訊 美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）5月23日報告說，在寒冷的太空中，一個不穩定的冷卻系統正在把該國最新發射的價值數十億美元的氣象衛星——地球同步運行環境衛星17（GOES-17）的未來變得難以預料。技術人員現在正忙著解決這個麻煩，這是幾個星期前這顆衛星的主要儀器首次出現問題。

GOES-17於3月1日發射升空，是NOAA下一代地球同步氣象衛星中的第二顆，也是4顆氣象衛星中的第二顆，該項目斥資110億美元。經過6個月的評估，這顆衛星將監測美國的西半部，就像它的兄弟——2016年發射的GOES-16，現在正在監測該國的東半部。為了做到這一點，GOES-17將使用一個16通道的攝像頭，名為高級基線成像儀（ABI），它能夠很好地捕捉風的高度、雨和雲的細節。

為了獲得其中的13個通道，即紅外和近紅外波段，ABI必須保持在零下213攝氏度的水平——這是一個不小的壯舉，要歸功於其每天暴露在太陽下的快速加熱和冷卻過程。然而現在，在半天的時間裡，冷卻系統根本無法達到這樣的溫度。

馬裡蘭州銀泉市NOAA下屬國家氣象局觀測辦公室主任Joe Pica表示：「我們正在非常認真地對待這件事。」他說：「我們正試圖理解這種異常現象，並試圖找到啟動冷卻系統引擎的方法，使其正常運轉。」GOES-16有一個相同的攝像頭，但它的冷卻系統迄今為止運行得很好。

這個問題對NOAA來說是一個打擊。在18個月的時間裡，該局成功發射了3顆下一代氣象衛星——GOES-16和GOES-17，以及聯合極地衛星系統。這些太空飛行器曾被延期，並繼續消耗著越來越多的NOAA預算，也引發了立法者的持續關注。而由於ABI故障，這種關注可能會捲土重來。

NOAA仍在尋求搞清問題到底出在哪裡，這似乎是一個涉及ABI冷卻管道和散熱器的機械問題。大約午夜時分，在距赤道36000公裡的地球同步軌道上，太陽與地球似乎比較「近」。在GOES-16上，太陽的熱能被傳遞給液體冷卻劑，冷卻劑轉化為蒸汽，然後通過散熱器將熱量驅散到太空中。由於某種原因，這種冷卻過程並沒有發生在更新的衛星系統上。

NOAA已經製造完成了這一代最後兩顆氣象衛星上的ABI攝像頭，下一顆衛星將於2020年發射。除了評估和嘗試修復GOES-17外，該機構還與ABI的製造商哈裡斯公司密切合作，以確定是否有必要對其手頭的儀器進行修改。銀泉市負責NOAA衛星和信息工作的Steve Volz補充說，現在就斷言這個問題是否會加速或推遲下一次發射還為時過早。

「這顯然不是你想看到的。」Volz說。但它也是太空運作的一部分。Volz說，在NOAA和美國宇航局的漫長職業生涯中，他已經看到了類似這樣的6次反常現象。這總是一個挑戰，但他補充說，「這不會像你第一次看到它們時那樣糟糕。」

GOES-17填補了美國在天氣預報領域的一個關鍵缺口。這顆衛星將使氣象學家能夠跟蹤颶風、暴風雪和其他災害天氣的發展情況。此外，研究人員還可以利用這些數據測量空氣溫度和溼度，並將其融入到自己的模型中。（趙熙熙）

《中國科學報》 (2018-05-28 第2版 國際)

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